게시 및 게시 날짜 : 2020/06/11

바카라 사이트 주소 박테리아는 숙주 곤충 유충과 성인 사이에 다른 기능을 가지고 있습니다

-곤충의 변태, 생활 양식의 변화 및 신체의 미생물 사이의 관계를 불러 일으키는 것-

포인트

  • 수생 식물을 공급하는 단독 생태 생태 학적 미끼의 바카라 사이트 주소 박테리아의 게놈과 기능 이해
  • 물에 뿌리에서 주스를 빨아들이는 애벌레에 영양분을 지원하고 효소는 육지에서 잎을 먹는 성인의 소화를 돕습니다
  • 신체의 바카라 사이트 주소 박테리아가 곤충 변성과 관련된 생활 방식의 변화에 ​​어떻게 관여하는지

요약

Johannes Gutenberg University, Max Planck Chemical and Ecological Sciences, University, University, University of Advanced Industrial Science and Technology (Ishimura Kazuhiko) (이하 이시 무라 카즈 히코) (연구 부서), [연구 최고 연구 "로 언급 된 국립 연구 개발 기관입니다 Takema, 최고 연구원, 후쿠 모리 카야오코 (Fukumori Kayoko)는 과학 홍보를위한 일본의 특별 연구 (현재 국립 환경 연구소의 박사후 연구원), 과학 홍보를 위해 일본 사회와 협력하여 (현재 환경 연구소의 박사후 연구소)와 웨트 랜즈 (Wetlands)에 살고 있으며, 그 후에는 양도자들에게 붉어지고있다Nekuizubi어떤 종류의 위장관Malpighi 튜브is바카라 사이트 주소 박테리아매크로 플레이 콜라게놈 해독|로 수행되었습니다 결과적으로, 많은 유전자를 잃어 버렸고 상당히 감소 된 바카라 사이트 주소 박테리아 게놈의 기능은 식물 주스에서 부족한 단백질의 합성에 필요하다필수 아미노산그리고 8843_8870 |와 같은 영양소의 식물 공급 및 딱정벌레 자체에는 식물이 없습니다셀 벽소화에 필요펙틴 분해 효소의 생산에 특화되어 있음을 분명히했다

이번에는, 우리는 한 유형의 바카라 사이트 주소 박테리아가 유충과 동일한 숙주 곤충의 성인 사이에 완전히 다른 기능을 수행 할 수 있음을 처음으로 밝혔습니다 이것은 바카라 사이트 주소 진화 과정을 이해하는 데 흥미로운 새로운 발견이며 일부 뿔 딱정벌레는 쌀과 연꽃 뿌리를 손상시킬 수 있습니다쌀 딱정벌레와 같은 해충이 포함되어 있기 때문에 바카라 사이트 주소 박테리아를 목표로하는 새로운 해충 방제 방법의 발달로 이어질 것으로 예상됩니다

이 결과는 2020 년 6 월 11 일에 게시되었습니다 (영국의 주간)Nature Communications에서 온라인으로 게시 됨

요약 다이어그램

성인 (왼쪽)과 일본 호넷 딱정벌레의 유충 (오른쪽)


연구의 사회적 배경

미생물의 고급 생물학적 기능을 이해하고 사용하는 것은 인간 사회에서 생명 공학을 포함한 다양한 방식으로 유용합니다 최근에, 신체의 미생물은 농업 해충 및 위생 해충의 확산과 질병에 중요한 역할을하며, 장 미생물은 인간 건강과 질병에 큰 영향을 미치며, 바카라 사이트 주소 미생물의 중요성이 공용 미생물의 중요성에 큰 영향을 미쳤다는 것을 발견했습니다

곤충은 지구상의 대표적인 생물 다양성 그룹이며 많은 해충과 유용한 종을 포함하며 인간 사회에도 중요합니다 이 다양한 곤충의 기초 중 하나는 계란, 유충, 번데기 및 성인을 통한 "변태9898_10046

연구 기록

AIST는 곤충 내에 바카라 사이트 주소적으로 존재하는 미생물에 오랫동안 초점을 맞추고 있으며, 다양한 생물학적 기능과 숙주와 미생물 사이의 고급 상호 작용을 드러 냈습니다 바카라 사이트 주소 박테리아가 곤충에 중요한 영양소를 공급하는 방법의 예로서, 우리는 위생적 해충에 필수 영양소를 공급하는 세포 내 바카라 사이트 주소 박테리아의 기능을 설명 할 것입니다 (AIST : 세포 내 온라인 바카라,AIST : 빈대 생존을 지원하는 공생 박테리아 인 Wolbachia의) 및 딱정벌레 외골격 경화증에 관여하는 바카라 사이트 주소 박테리아의 발견, 티로신 합성을 전문으로합니다 (Aisode Press 발표 2017 년 9 월 19 일) 등, 바카라 사이트 주소 박테리아 (바카라 주소 : 곤충의 식물,AIST : 바카라 사이트 추천 박테리아에 의한 곤충 해충의 발견) 및 바카라 사이트 주소 박테리아 (Aisotech Press가 2017 년 11 월 17 일 발표) 등

Choppers전 세계적으로 알려진 약 40,000 종, 일본에서 약 800 종의 식물 잎을 먹는 딱정벌레 그룹입니다 대부분의 딱정벌레는 유충과 성인 모두 같은 식물 종의 잎을 먹지만 딱정벌레는 독특한 생태학을 가지고 있으며, 유충은 식물의 뿌리에서 주스를 빨아 들이고 성인은 땅에서 잎을 먹습니다 부비동 딱정벌레의 바카라 사이트 주소 박테리아;Combiotic Organ1930 년대 현미경 관찰에 의한 선구자 보고서였으며 2000 년대에는 유전자 뉴클레오티드 서열을 기반으로했다분자 계통 발생 분석에 의해 바카라 사이트 주소 박테리아에 콜라 (Macropleicolaspp)의 임시 이름은 제공되었지만 생물학적 기능은 완전히 알려지지 않았습니다

따라서 이번에는 4 가지 속 26 종인 일본과 유럽의 부비동 딱정벌레에서 바카라 사이트 주소 박테리아의 게놈 서열을 결정하고 게놈 정보에서 추론 된 바카라 사이트 주소 박테리아의 생물학적 기능을 명확히하기 위해 노력했습니다

이 연구 중 일부는 과학 연구를위한 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술부의 지원으로 수행되었습니다 (JP17H06388)

연구 컨텐츠

혼 빌은 습지에서 발견되는 약 5-12mm의 신체 길이가있는 작은 딱정벌레이며, 유충은 물에 산다 (그림 1) 유충은 꼬리 끝에 큰 발톱을 가지고 있으며, 수생 식물의 뿌리에 몸을 고정하기 위해 식물의 뿌리 주스를 빨아 들여 입을 통해 식물의 뿌리 주스를 빨아들입니다 (그림 2a, b) 위장관 전방 주변의 바카라 사이트 주소 기관이 있습니다 (그림 2C, D) 성인이 성인이되면 원래 배설 된 기관인 Malpighi Ducts 중 두 명이 바카라 사이트 주소 장기로 발달하고 기능합니다 (그림 3A) 바카라 사이트 주소 박테리아에 특정한 프로브 사용현장 하이브리드 화 방법바카라 사이트 주소 박테리아가 유충의 전방 위장관과 여성 성인의 확대 된 말피시 덕트에 국한되었음을 확인 하였다 (도 2E, F;도 3B, C)

그림 1

그림 1 : 일본 계절의 딱정벌레의 생태학 (AIST 구내 내에서)
(a) cattails와 갈대가 자라는 서식지가있는 연못 (b) 젤리 같은 분비물에 싸인 계란 (포로) (c) 수생 식물의 뿌리에 부착되는 유충 (d) 단백질 성 고치를 분비하여 번데기를 준비하는 노인 유충 (e) 강화 누에 고치 내부에 번데기가 있습니다 (f) 메기의 잎에 성인 곤충

그림 2

그림 2 : 시아 노 박테리아의 유충의 내부 구조와 바카라 사이트 주소 박테리아의 국소화
(a) 외관 등면 (b) 외관 복부 (c) 내부 기관의 등 부분 발톱의 바닥에서 두꺼운Trachnoid그의 몸 전체에 뻗어 있습니다 (d) 내부 장기의 복부 쪽 바카라 사이트 주소 장기는 위장관의 전방 부분에서 볼 수 있습니다 (e) 절제 된 위장관에서 바카라 사이트 주소 박테리아의 특정 검출 바카라 사이트 주소 기관에 대한 국소화는 알려져 있습니다 (f) 절제된 바카라 사이트 주소 기관에서 바카라 사이트 주소 박테리아 및 DNA의 시각화 빨간색은 바카라 사이트 주소 박테리아이고 청색은 핵 DNA입니다

그림 3

그림 3 : 여성 성인 부비동 딱정벌레의 내부 구조 및 바카라 사이트 주소 박테리아의 국소화
(a) 추출 된 내부 장기 Malpighi 튜브 중 2 개가 색깔 및 개발되었습니다 (b) 절제된 내부 기관에서 바카라 사이트 주소 박테리아의 특정 검출 확대 된 Malpighi 튜브에 현지화 (c) Malpighi 덕트에서 바카라 사이트 주소 박테리아의 시각화 빨간색은 바카라 사이트 주소 박테리아이고 청색은 핵 DNA입니다 바카라 사이트 주소 박테리아는 세포뿐만 아니라 루멘 내에서도 채워진다

그림 4

그림 4 : 바카라 사이트 주소 박테리아의 게놈, 필수 아미노산 합성 시스템, 펙틴 분해 효소
(a) 부비동 딱정벌레의 바카라 사이트 주소 박테리아의 게놈 구조 (b) 부비동 딱정벌레에서 바카라 사이트 주소 박테리아를위한 필수 아미노산의 합성 시스템 (C) 얇은 층 크로마토 그래피에 의한 부비동 딱정벌레의 바카라 사이트 주소 박테리아로부터 펙틴 분해 효소 활성의 검출

바카라 사이트 주소 박테리아의 게놈 서열은 결정되었고, 그 크기는 450,000 ~ 520,000 기본 쌍으로, 이는 460 만 대 1/10으로 감소 된 대장균 게놈의 460 만 기본 쌍, 자유 생활 박테리아, 박테리아의 생존에 필수적이다복제, 전사, 번역손실되었습니다 (그림 4a) 곤충이 스스로를 생산할 수없고 단백질 합성에 필요한 필수 아미노산에 대한 예외적으로 잘 보존 된 합성 유전자 그룹 이번에 결정된 대부분의 바카라 사이트 주소 박테리아 게놈은 필수 아미노산의 합성 유전자와 반 필수 아미노산 인 티로신의 합성 유전자를 전달 하였다 (도 4B) 게다가Riboflavin(비타민 B2) 합성 유전자도 보존되었다 이러한 특성은 설탕을 함유하지만 단백질이 나쁘지 않은 식물의 주스 만 살고있는 진딧물, 시카다 및 요크 버드와 같은 바카라 사이트 주소 박테리아의 게놈과 매우 유사합니다 식물의 주스 만 사는 사카 라이드, 시카다 및 요크 버드의 유충은 바카라 사이트 주소 박테리아에 의해 공급되는 필수 아미노산을 사용하여 단백질을 합성하는 데 사용되는 것으로 생각되었다

또한, 많은 딱정벌레의 바카라 사이트 주소 박테리아 게놈에 2 개의 펙틴 분해 효소 유전자가 존재 하였다 이러한 바카라 사이트 주소 박테리아의 펙틴 분해 효소는 확실히 효소 활성을 나타내는 반면 (도 4C), 숙주 곤충 자체는 셀룰로오스 분해 효소를 생성하지만 펙틴 분해 효소를 가지고 있지 않으므로, 성인 sin-peetles에서는 상징적 박테리아에 의해 세포 벽의 잎을 분해한다고 생각했다 또한, 펙틴 분해 효소 유전자는 종종 부비동 딱정벌레의 바카라 사이트 주소 박테리아 게놈에서 발견되지 않았으며, 이는 펙틴 함량이 낮은 소, 갈대, 세지 등을 먹이고 진화 과정에서 손실 된 것으로 추정되었다

그림 5

그림 5 애벌레와 성인의 바카라 사이트 주소 박테리아의 다른 기능

이 결과는 부비동 딱정벌레의 바카라 사이트 주소 박테리아의 게놈이 두 가지 기능을 전문적으로 감소 시켰음을 보여줍니다 필수 아미노산과 같은 영양소의 합성 및 펙틴 분해 효소의 생산 바카라 사이트 주소 박테리아는 식물 주스 만 빨아들이는 유충이 부족한 단백질의 합성에 필요한 필수 아미노산을 공급하고 식물 잎을 먹는 성인의 세포벽 소화에 필요한 펙틴 분해 효소를 공급하는 것으로 생각됩니다 (그림 5) 곤충이 유충에서 성인으로 변모함에 따라 형태뿐만 아니라 시대와 생태 변화도 극적으로 변화합니다 이번에는 한 유형의 바카라 사이트 주소 박테리아가 유충과 동일한 숙주 곤충의 성인 사이의 완전히 다른 생리 학적 기능을 담당하는 것으로 나타났습니다 바카라 사이트 주소 진화 과정에서 많은 유전자가 손실되고 게놈이 감소 된 것으로 추정되며, 필수 기능성 유전자는 유충 및 성인 단계에서 유지되었다 이것은 곤충 변성과 관련된 생활 양식의 변화에 ​​바카라 사이트 주소 박테리아가 어떻게 관여 할 수 있는지를 설명하는 결과이며, 바카라 사이트 주소 진화 과정을 이해하는 데 흥미 롭습니다

미래 계획

이번에는 표범 딱정벌레의 유충의 몸 안에서 거대한 신비한 기관이 확인되었습니다 (그림 2c, d) 교동시 분비되는 단백질 고치 (그림 1d, e)의 성분을 생산하는 기관 일 가능성이 높습니다 많은 양의 특수 소설 유전자와 단백질이 발현 될 것으로 예상되며, 우리는 그들의 성분을 식별하고 기능을 설명하는 작업을 수행하고자합니다


터미널 설명

◆ Nekuizuri Beetle
Celiaceae 가족의 하위 가족에 속하는 딱정벌레이며, 일본에서는 23 종의 3 종이 기록되었습니다 주로 습지 환경에 살고 있습니다 성인은 약 5-12mm 길이의 물 근처에서 자라는 식물의 잎, 꽃가루, 꿀 등을 먹습니다 유충은 수중 식물의 뿌리에 부착되어 주스를 빨아들입니다 꼬리 끝의 발톱이 몸을 고정하기 위해 수생 식물의 뿌리에 삽입되고 발톱은 두꺼운 기관에 연결되어 있으므로 식물 조직에서 찍은 산소는 호흡에 사용되는 것으로 생각됩니다 성숙한 유충은 식물의 뿌리에 단백질질 물질을 분비하여 고치를 형성하여 그 안에 갈아냅니다 봄부터 여름까지, 성인이 떠오르고, 먹이고 짝짓기를하고, 젤리 같은 물질로 싸인 알은 수생 식물과 같은 기질에서 생산됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ Malpighi 튜브
그것은 곤충 배수 기관이며 위장관의 중간과 힌트 구트 사이의 경계에서 연장되는 얇은 관형 구조입니다 물, 대사 산물, 폐기물 등을 신체 체액에서 루멘으로 분비하고 뒷장을 통해 배출하는 기능이 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 바카라 사이트 주소 박테리아
숙주 유기체와 바카라 사이트 주소 적으로 살아가는 박테리아 숙주의 위치는 신체, 내장, 세포 내 공동 및 세포 내 표면에 따라 다르며, 유익한 것에서 기생충에 이르기까지 다양한 영향이 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 매크로 플레이 콜라
Hornbills에 특정한 바카라 사이트 주소 박테리아 게놈은 약 450,000 ~ 520,000베이스 쌍, 대장균의 약 1/10으로 감소되었으며 배양 할 수 없습니다 조직 학적으로 독일의 Stammer (Stammer 1935) 및 Korsch et al에 의해 분자 적으로 표현 된 분자 계통 및 임시 과학적 이름 Macropreycola (Candidatus)Macropleicola)가 제안되었다 (Kölsch et al 2009)[참조로 돌아 가기]
◆ 게놈 해독
유기체에 의해 보유 된 모든 유전자 DNA 세트의 뉴클레오티드 서열을 결정하고 그 정보와 기능을 명확하게한다[참조로 돌아 가기]
◆ 필수 아미노산
단백질을 구성하는 아미노산 중에서 동물은 자체적으로 충분한 양을 합성 할 수 없으며 영양소로 섭취해야합니다 또한, 합성 될 수 있지만 결핍에 걸리기 쉬운 아미노산을 때때로 반 필수 아미노산으로 지칭된다[참조로 돌아 가기]
◆ 세포벽
식물, 곰팡이, 박테리아 및 기타 종과 같은 세포에서 발견되는 구조는 세포막 외부에 있습니다 그것은 세포의 형태를 유지하고 물리적으로 보호하는 역할을합니다 식물의 세포벽은 모든 세포가 가지고있는 1 차 세포벽 및 강도를 필요로하는 조직에서 형성되는 2 차 세포벽을 함유한다 딱정벌레에 의해 먹는 잎의 세포벽은 1 차 세포벽이며 셀룰로오스, 헤미 셀룰로스, 펙틴 등으로 구성됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 펙틴, 펙틴 분해 효소
Pectin은 식물의 1 차 세포벽에서 다수로 발견되는 다당류이며 잼 및 젤리 용 젤링제, 요거트 음료 용 유제품 단백질 안정제와 같은 식품 첨가제로 사용됩니다 펙틴을 분해하는 효소는 펙틴 분해 효소이다 펙틴은 인간 소화 효소에 의해 분해 될 수 없지만 장 미생물에 의해 분해된다[참조로 돌아 가기]
◆ 딱정벌레
과학 이름Donacia Provostii그것은 일본 전역에 분포되어 있으며식이 잔디는 부추, 뿔 딱정벌레, 연꽃, 바다 도미, 알 돼지, 알 돼지, 돼지 돼지 및 쌀에 이르기까지 다양합니다 그것은 오랫동안 쌀 해충으로 알려져 왔지만 최근 몇 년 동안 Lotus Root로 인한 피해는 문제가되었습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 변태
곤충과 다른 동물의 정상적인 성장 중에 형태가 변합니다 나비, 꿀벌, 파리 및 알 혈전에는 계란, 유충, 번데기 및 성인의 단계가 있으며 완전히 변성이라고합니다 시카다, 잠자리, 메뚜기, 바퀴벌레 등은 번데기 단계가 없으며 불완전한 변태라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ Choppers
Calicophyllaceae 가족의 곤충에 대한 일반적인 용어 약 40,000 종이 전 세계에서 알려져 있으며 일본에서는 약 800 종이 알려져 있습니다 그것은 작은 딱정벌레이며, 대부분의 종은 유충과 성인 모두 잎과 같은 살아있는 식물을 먹습니다 농작물을 먹는 종은 종종 농업 해충처럼 문제가됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 바카라 사이트 주소 기관
곤충에는 종종 특정 바카라 사이트 주소 박테리아를 운반하기 위해 특수화 된 세포, 조직 및 기관이 있으며, 이러한 기관은 바카라 사이트 주소 기관이라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 분자 계통 발생 학적 분석
유전자의 기본 서열 및 단백질의 아미노산 서열의 분석에 기초하여 유기체의 계통 발생 학적 관계 및 분류 학적 위치를 추정한다[참조로 돌아 가기]
◆ 현장 혼성화 방법
생물학적 조직 샘플의 구조를 유지하면서 형광 표지 된 RNA 또는 DNA에 결합함으로써 기본 서열에 상보한 RNA 또는 DNA의 존재 분포를 시각화하는 방법[참조로 돌아 가기]
◆ 기관
곤충과 같은 지구 절지 동물에서 발견 된 호흡기 기관 신체 표면의 일부는 관형 형태로 신체로 떨어지고 신체 내부에 분기되어 퍼지며 외부 공기와 조직 사이의 얇은 벽을 통해 산소를 흡수하고 이산화탄소를 배설합니다 공기가 들어오고 나가는 신체 표면의 개구부를 나선형이라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 복제, 전사, 번역
복제는 세포 분열을위한 게놈 DNA 사본의 합성을 말합니다 전사는 게놈 DNA에 존재하는 유전자의 뉴클레오티드 서열에 기초한 상보적인 메신저 RNA의 합성을 지칭한다 번역은 메신저 RNA의 기본 서열에 기초하여 단백질을 합성하기위한 아미노산의 중합이다 그것은 세포 증식을위한 필수 분자 메커니즘이며 거의 모든 유기체에서 고도로 보존됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ riboflavin
비타민 B2라고도하는 수용성 비타민의 유형 살아있는 유기체에서는 신진 대사, 호흡 및 지방, 탄수화물 및 단백질의 정상적인 발달에 필요합니다[참조로 돌아 가기]

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